DLP工业应用创新及解决方案 (2)

比如说我要显示轮胎上的花纹 这是一个DLP的module 一个模组 大家可以（听不清）一个投影模组 它可以投射出很多结构光的pattern 这个pattern跟你的算法 跟你的检测对象 检测的环境 你可以任意去定制 二进制也好 （听不清）也好 （听不清）图像也好 有不同的 算法来对应 你的pattern会投射到你的检测屏的表面 （听不清）如果拿一个简单的pattern举例子 就是一个竖条纹的信息 黑白条纹的信息 如果这个条纹投射到一个平面上面 使得这个条纹可以保持非常完好 完整性 没有任何的几何形变 这条可以理解对吧 但是 如果说我投在一个立体表面上 这个立体表面不会是非常平滑的 不会是一个平面的时候 那么 这个pattern就会发生几何形变 这个时候 我的camera通过捕捉到几何形变或者影像 我就可以用trianglation或者三坐标法 （听不清）三个顶点信息集成一个三角形 通过它之间的三角形的定位信息 我可以算出来它的Z的方向的信息 当我分析完整个的系统之后 XYZ信息得到之后 叫点源的信息叫（听不清） 有了这个电源信息之后 你可以用（听不清）各种各样的算法 各种各样的软件 可以把三维信息重构出来 这个大概的一个结构光的一个方式 所以大家可以看到 这个时间点 它是一个所谓的 我们叫 有别于前面激光扫描和线扫描的方案 它是一个面扫描 OK 如果说我的pattern投射速度不够快 我的算法分析速度 响应速度可以的时候 这个面扫描我可以在产线上做到 基本可以做到实时监测 大家可以想象 在产线上如果可以做到实时的三维检测的话 这个是一个非常好的特性 所以说 我们很快过一下 DLP在三维机器视觉里面 它的优势可以体现在什么地方 这是另外一个示意图 大家可以看到 就是说 几个形变的形态 和三角形的定位信息 做处理 首先它是一个 这应该我也提到过 如果我要做实时性的检测 我必须保证响应速度足够快 比如说我在检测中需要25幅图像 那我希望说在非常短的时间内 25个pattern同时出去 然后 我的图像得到数据分析 所以它对pattern generator的要求非常高 它非常high speed 在这里面 第二部分方案 我们最高可以提供到32K/hz的刷新频率 也代表1秒钟可以投302000幅图像 但实际上 在这个系统里面的瓶颈在哪里 在你的camera 就是我的camera不足以捕捉到正的影像 正（听不清）的image 然后再做分析 它会局限到它的接口标准 拘束在它的影响 另外一个就是说 有关的一个叫trigger信号 就是说因为我在投很多pattern的时候 我要知道我投出去和对应回来的关系 不要说我投了第三幅的时候 还在捕捉第一幅的影像 那这个mismatch 这个不对称的话 对导致你最后（听不清）的结果是完全错误掉 所以说 我们会在芯片上做一个特殊的定制 有悖于我传统的投影芯片 我会增加一个所谓的trigger的同步信号 这个同步信号来保证我投射的pattern和捕捉到变化的影像 是一一对应的 另外的话 还有一些波长的支持 其实投影机里面 最关键一点是 它只是可见光 对吧 如果拿投影仪告诉你 我这是红外投影机 你说你可以看到任何影像吗 没有意义 对吧 所以投影机是一个可见光的 在整个广义的光谱里面 可见光是非常非常窄的普段 但是在很多的检测行业中 它需要用到不同的波段 举个例子 比如说 人脸扫描 如果说 我告诉你过来 我给你拍个人脸扫描 给你建个公安局的数据库 你走过来之后 艺术白光啪投在你脸上 你会觉得很舒服吗 比如 我现在站在这儿 投影仪对着我 其实很难受 这个时候 红外就会发生作用 对吧 我会用红外的来做人脸识别的信息 所以说 我们的DND会在工业上（听不清）紫外线到红外线广义的光谱 来针对不同的检测应用 不同的市场需求 所以这里有几个简单的终端产品 刚提了 自动光学检测 我们叫AOI 对吧 自动光学检测 这个是一个叫牙齿扫描仪 国内应该来讲 有一些私人诊所已经开始用了 所以我每次讲到这个 我都由愿意多说几句 因为我是一个受害者 在座有谁补过牙或做过根管治疗的吗 哇 很好 终于有响应的 因为之前我讲 大家都看我笑话一样 其实做根管治疗做牙套其实非常痛苦 对吧 有过切身经验的或者你去牙科常听到嗡嗡那个钻的 确实是非常浑身难受的 那么做根管治疗要把你的神经先杀死 然后做一个假的牙套 套在你的牙根上面 这个它怎么做呢 会给你一口所谓的胶 你去咬合 咬合了之后用石膏去倒模 倒了膜之后送到假牙厂 给你满口牙的倒模形状 做一个假牙给你 给你的时候 装的时候 总会有那么一点点不适合 这个是我最痛苦的 你说你不适合你再重新做吧 他说不适合没关系 你旁边那个牙 牙釉质很厚 我再给你磨一点 我说那是好牙 他不管 他要磨你好的牙齿 所以这个时候 心里是很有阴影的 所以这个时候 装上去总归不那么适合 所以这是现在牙科传统的制作方式 牙齿扫描的作用是什么呢 它就是一个手持式的设备 它在你张嘴之后把导管塞到你的口腔之后 它大概在15秒到1分钟之内 根据你需要做多少精度 15秒到1分钟之内 把你口腔的三维模型建出来 它的精度可以做到几个（听不清） OK 所以建好之后 它会生成一个数字的SP2文件 如果说他旁边刚好有一台3D打印机 现在还不太现实 因为时间会比较久 它可以直接给你打印出来 或者假牙厂直接数字文件发过去 第二天文件就过来了 大家想想看 可以到几微米的扫描精度 你说牙齿做出来装进去还有任何问题吗 没有问题对吧 所以可以看到 这个技术对我们日常生活有很大的影响 我们在上海有一家客户 产品已经在欧洲 在美国 已经开始销售了 所以这是非常小的技术的改变 其实真的给我们带来很多便利 所以牙齿扫描目前在国内还是有很多的关注 包括一些工业测量 所以这个讲得比较多 讲了这么多 只是想告诉大家 DLP到底可以做什么 这个实现的方式是什么 实际上我讲了这么多 我估计在座可能还有一半的人会觉得 很糊涂 我还是没听懂到底怎么做 没问题 TI最擅长做这种事情 我想卖一个东西 我想卖一个技术 卖一个产品 我一定给你一堆设计 我告诉你怎么去玩它 怎么去用它 所以我们有一个reference design 这个参考设计是什么呢 我是告诉你说 你要用DLP做一个三维扫描系统 从头到尾怎么做 OK 这里面 我会提供一个软件的方案 刚提到 我会用trianglation算法去实现（听不清）的生成 到底怎么生成 你能不能告诉我怎么做 大家最好是做好 但是 这个reference design 会提供一个modular framework 就是我给你一个框架性的设计 我没办法给你一个就是这个软件导进去 直接 第二天装个壳子就可以到市场去卖 了 哎 牙齿扫描仪 50万一台 对吧 所以这个里面告诉你 你要做这个 有了模组 有了（听不清）module 这个软件框架你怎么去搭 基本的算法形成是什么样的 但是你自己要去改善算法的精度 算法的效率 或者说你觉得这个检测对这个问题来讲不适合 我要换一种test pattern 换一种（听不清）的pattern 你要去换 但是最基本你知道整个的算法流程怎么生成的 我怎么样从最初的投射一个影像到我的检测物品 我怎么得到他的BOM CLOUD 这是reference里面给大家提到的东西 所以这里面有几个部分 第一个会有一个投影模组 选一个light（听不清） 我们叫 pattern generator 也好 你需要一个camera 这个camera 不见得要灰点的 灰点比较贵 它是一个工业的camera 你可能要根据你的扫描数据的吞吐量 你需要的接口标准 你选定好 一个所谓的camera 这里有一个关键点 我们建议是用全局开关的 global shutter global shutter这种 因为现在不管CCD也好 Simons也好都有这种global shutter 第三部分 SDK TI是比较大公无私的公司 SDK大家下载下来里面所有的源代码 都是公开的 大家可以任意去修改 所以有了这三个东西 大家可以很轻松地搭出系统的原型 这个原型只是功能型的东西 算法的部分还请大家多多花时间精力去改善 所以希望这方式大家了解到 我想用DLP做一个扫描仪 我怎么样去实现 给大家一个最基本的参考 这个是TI design的一个link 大家到里面 00254 就可以看到BOM CLOUD GENERATION （听不清） 这里面包括所有EDM的原理图 PCB（听不清） BOM LIST 软件的SDK的publish 包含了 反正能想到的 都在这里面可以下载到 这方面我讲得比较多是因为3D的技术在中国有很大的市场潜力 哇 只有五分钟了吗 OK 那我要快一点 SPECTROSCOPY 我讲了那么长时间吗 SPECTROSCOPY我很快过一下 因为这个对大家来说 可能稍微有一点点 跟大家日常生活很相关 但是 现在市场在培育期 SPECTROSCOPY是光谱分析 我刚刚讲过DLP的处理光线 那讲快一点 我们自然界的白光过来 我想初中物理都学过 通过三棱镜 分散为七色图 这时候 我可以把白光 通过（听不清）分解成 把整个光谱拉开 我（听不清）是一个阵列 我可以把光谱平铺在整个阵列上面 另外我可以控制任何一个微静的开关 所以我通过控制微静开关的状态 我可以勾勒出一个我需要的光谱 这个时候 光通过DND反射的时候 这个是我特定的 我所谓的特征光谱 通过特征光谱 我可以做很多事情 我可以做成分判定 比如说 油是不是地沟油 这个里面有没有可卡因 或者这个制药产线上有没有什么成分超标 因为这个时候 任何一个自然界的物质 它在 分子结构层面上 它都有一个所谓的特征光谱 什么是特征光谱 就比如 每个人都有特征一样 他的眼镜很大 他的鼻子很高 这个物质在特定光的照射下 它或者吸收特别强 或者反射 有一些特定的特性 通过这些特征光谱的分析 我可以做很多的事情 这个我就不过了 这个系统可以看到 这个是我们做的一个EDM 里面包含了所有的系统 有的客户跟我说 我拿这个东西 装个壳子 应该可以在市场上作为光谱器销售 我说你自己去尝试一下 有机会 但是可能有人问你精度怎么改善的问题 这是一个光源 这个是一个检测样本一个盒子 你把样本放进去之后 通过这个 它里面有个其他的processor 可以做一些处理 你可以得到采集到的特征光谱 通过这个光谱跟特征光谱的曲线比对 你可以做进一步的科学判断 所以EVM包含了你可以想到的一切 都可以从网上下载 另外一个好的事情是 那个是我们针对科学仪器市场 也是说测量精度要求非常高的地方 但是今年6月的时候 我们发布了一个nano 的spectrometer 它的体积大概只有 怎么比较 就是iPhone6大概2/3的宽度 2/3的长度 高度大概是7 8 厘米的高度 非常小 它的作用是什么 我们希望可以用在很多的市场 大家去超市买菜的时候 可以看一下有没有农药残留 大家去买红酒的时候 可以看一下红酒是不是（听不清） 是不是拉菲 拉菲这个好判断 包括大家在做一些 女生美容的时候 它可以检测你的皮肤的肤质 这个都是通过被检测物质特征光谱的提取 来做进一步的判断 所以这个应用应该是非常有市场潜力的应用 但是时间原因 我可能不再做太多讲解 这个是我们在用EVM做的一些检测 给大家一些概念 这是各种油的检测 里面有芝麻油 玉米油 橄榄油 因为美国人拿不到地沟油可能 所以没有 大家可以看到 曲线在某些特征的普上 会有非常明显的变化 大概在这个位置 大家可以看到 它的普线是完全不一样的 如果说我们去商场买一个油 我要买玉米油 如果检测出来是地沟油的话 它的谱线肯定是不一样的 所以这个通过谱线的变化 我们可以做一些简单的成分的判定 这是EVM在TI design上的一个link 这个我想再多过一点时间 3D printing在国内将 今年可能非常非常火 在16年 背景我不需要过多讲解 3D打印我想大家都有耳熟能详的一些应用 我刚为什么讲16年可能比较火 因为 今年上半年 5月份的时候 国务院 工信部 还有发改委 联合发了一个 中国3D打印增材制造的发展规划 因为美国人曾经写过 谁掌握了3D打印 谁就掌握了下一个工业时代 所以美国人对3D打印 对中国的威胁非常的concern 奥巴马曾经说过很多话 关于3D打印 一定要保留知识产权 为什么政府投入做3D打印增材制造 再一个的话 很多3D打印原始专利 从今年开始 陆陆续续国企 所以给了我们很多机会进到3D打印这个产业 3D打印的流程就很快过一下 你必须有一个3D CAD模型 不管从网上下载也好 自己的out cast 机生成也好 这个因为它作为增材制造是从无到有的过程 所以我做一个slicing处理 做完之后 我们每一层去生产制造出来 所以为什么叫增材制造 因为有别于我们现在传统行业的制造叫减材制造 减材制造就是我给你一个铁块 把它做成你需要的东西 最早就是李白先生告诉我们怎么做减材制造 对吧 铁棒磨成针 给你一个很大的铁棒 你把它慢慢磨成一个绣花针 就是把不需要的东西去掉 减材制造 增材制造就是什么都没有 我一层一层打印铺垫出来 叠加出来的 所以增材制造和减材制造有各自的优缺点 所以这个为什么3D打印比较流行 因为在很多 传统行业做不出来的 结构非常复杂的 工件的时候 3D打印会有非常好的用武之地 我可能就不过具体的东西了 这个是TI做的3D打印的reference design 我想说 TI非常擅长做reference design 这里我们用一个和3D扫描非常像的（听不清）EVM 我会过一下这个 为什么说DLP做3D打印 因为我刚刚讲它是一个增材制造 一层一层打印出来 所以在DLP叫光固化的方式 所以它针对的材料是光敏的液态树脂 光敏是在用一定的UV波长的特定波长的光的照射下 它可以非常快地从液态转化为固态 虽然在这个里面 我通过EVM芯片 把每一层打印的光线的结构 投射在液态树脂上面 有光线照射的地方会怎么样 会固化 没有光线照射的地方保持固态 这一层在特定的几秒钟时间打印固化完成之后 我往下沉下第一层 再露出一个厚度 当液态树脂覆盖掉 下一个 比如说2毫米厚度打印层面的时候 我再把下一个影像投射出来 再固话那2毫米 这样逐层打印出来 所以这个原理是非常简单的 所以在design里面 基本上会有一个DLP模组 这是我放液态树脂的tank 你有一个打印的基本平面 这边有一个固件马达控制每一个打印的（听不清）的距离 所以这样可以逐层打印 同时 我们用了结构光的SDK 包括一些简单的（听不清） 这里面的软件也是全部open的 所以大家可以去下载 去看 在00293 是我们一个TI design OK 最后一个我就很快过了 叫digital lithography 数字曝光 它跟3D打印是同样的工作方式 工作原理 这是一个很大的细分分支 大家可以看到（听不清）都很熟 这个（听不清）电路板 以前我们做电动板都是用眼膜的方式 眼膜就是你用一层眼膜覆盖基板 涂层上面 用UV光去曝光 眼膜拿掉 （听不清）形成 但是我想 在座工程师 没有一个可以拍着胸脯说 我做PCB（听不清）向来都是一次成型 通常都是做很多废件 你做废件的时候告诉PB厂 再给我打第二次板的时候 对不起 这个眼膜废掉了 要重新做眼膜 所以这非常损耗 数字曝光的话 就是说 我用DNP的芯片 我可以把这一层曝光影像直接投射下来 直接曝光 我们说叫direct imaging 直接曝光这层打印表面 如果说你的线路都改变的话 那只是一个数字文件的更新 所以不会发生任何耗损 所以目前来讲 我们第二步在工业行业一个非常成熟的应用 下面我讲的就不过了 主要是我们的开发工具 大家可以到ti.com上了解到所有的技术细节 这个 信息 其实前面我想给大家讲一下我们在 看的一些主要应用方向 如果跟现在产品有一些关联大家可以探讨一下 到底DLP是否可以用在现有产品或下列产品里面 这个我们有很多第三方公司 可以给大家提供一些模组模块 包括算法软件的支持 我们希望能够帮大家做简化 有很多whitepaper 跟（听不清）都可以在网上下载 另外我们有email包括我们的（听不清）community和（听不清）support 大家去看（听不清）support我想会比较多 里面会有DLP的 子论坛 大家可以关注一下 另外有TI design network可以给大家带来很多技术方面的帮助